JPH0331053A - 自動車の差動歯車装置を備えた駆動軸における車輪の片側空転の防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車の差動歯車装置を備えた駆動軸における
車輪の片側空転の防止装置に関する。

従来の技術および発明が解決しようとする課題このよう
な装置はいわゆる横方向の固定儂能を有しており、設計
次第では自動車のスタート時の補助として、あるいは走
行時のスリップの調整として、あるいはこれら両者の可
能性のための組み合わせとして、用いられる。

ある公知の装置の場合、駆動される車輪がその駆動方向
に空転すると、それがセンサを用いて識別されかつ検出
される。駆動方向における空転を阻止するために、この
車輪はブレーキによって制動され、このため制御ライン
と制御可能な油圧弁とを通じて制動管路に制動圧が発生
され、その結果、車輪はもはやＩ（Ｋ動方向には空転し
なくなる。

この装置はスタート補助という第１の’ｆＲＤｔを発揮
するように用いられる。公知のように駆動軸の側車輪は
、両者の走行長が異なる場合にこれを補整するために、
補整歯車装置または差動歯車装置を通じて互いに連結し
ている。スタート時に一方の車輪が滑る地面の上にあっ
て空転すると、他力の車輪には事実上トルクが伝達され
ないため、この車両はスタートすることができない、特
別な制動装置を用いて空転する車輪を制動すると、この
制動装置は差動制限装置と同様に働き、停止している方
の車輪にトルクを伝達することができる。

これによって多くの場合は、車両をスタートすることが
できる。この装置は、第２の機能によって、走行運転時
すなわち車両がすでに走行している時に、走行安定性を
高めるためのスリップ防止調整装置としての働きをする
。走行運転中も、駆動方向に空転する車輪がセンサによ
って識別され、制動作用によりスリップの問題のない値
にまで制動される。したがって、このような装置は、す
べての駆動車輪に個別に肋かなければならないことが明
らかである。

制御装置の機能に欠陥が生じた場合に、予期せずに片側
で車輪が制動される危険がある。これによって、とりわ
け比較的高速度の場合に車両が制御不能となるおそれが
ある。このような危険をほとんど有り得ないものとする
ためには、安全装置と、その付属要素とのためにコスト
が上昇することが明らかである。

さらに走行安定性を高めて自動車を走行運転させるため
に（すなわち片側の車輪を制動することによるスタート
補助なしの）、駆動装置のスリップを制御する装置が公
知である。この場合は、走行運転時において駆動車輪が
駆動方向に空転すると、そのことが検知され、これにも
とづきスロットルバルブを閉じることによってエンジン
の過剰モーメントが除去される。このような装置が充分
に機能するためには、閉動時間が３０ｍ　ｓ程度の範囲
にある、極めて迅速に働くスロットルバルブが必要であ
る。このような装置によれば、制御装置に故障が起きた
場合も、制御不能の走行状態には至らない、これは、最
も不利な場合でも、エンジン出力だけが比較的長い時間
にわたり減少するに過ぎないためである。

別の公知の装置は、スタート補助のための片側制動機能
を含んでおり、走行運転においても、低速度の場合には
、駆動装置のスリップの制御が制動動作によって行われ
る。一定の速度以上では、これに反して駆動装置のスリ
ップの制御のための制動機能は停止される。この高い方
の速度領域において、駆動スリップの制御はスロットル
バルブの自動制御を通じてエンジン過剰モーメントを解
除することによって行われ、この点は、第２の公知の装
置と関連して説明したとおりである。しかし、このよう
なものでは、制御装置が誤動作した場合に、低速度領域
において状況により片側の車輪が制動されてしまう危険
がある。一定の速度となったときに制動機能からスロッ
トルバルブ制御Ｒ能へ切り換えることも、同じく制御装
置によって行われるため、この場合も欠陥が生じる可能
性がある。したがって高速側において、制御不能な走行
状態を伴った片側制動が行われる危険が生じる可能性が
ある。このため、この装置の場合も、手数のかかる高価
な安全装置が必要となる。

公知の安全装置は、制御電子回路中の二つのプロセッサ
からなっており、これらが互いに監視し点検し合う、そ
れ自体は公知の、電磁雑音電界のような妨害の影響によ
るリスクや、プロセッサの限界を超過するおそれなどは
、この場合ら残っている。

片側の車輪を制動することに代わるものとして、駆動さ
れるフロント軸の差動歯車装置におけるディスクにて差
動をロックすることも公知である。

このようなロック方式は、片側の車輪を制動することに
よる解決に比べて著しく、すなわち約１０倍高価である
。誤動作が生じた場合、またこの誤動作によってロック
された場合に、両駆動車輪の走行長の補整だけはもはや
行われないが、車両はしかし依然として比較的良好に制
御できる。このため、幾つかの自動車メーカーでは、高
価なディスク式の差動ロック＃１造が、よりリスクの多
い片側制動方式による解決策よりも優先されている。し
かし、この場ら高速度では、誤動作によって行われた固
定が閉じあるいは外れない時に、著しい危険が生じる。

そこで本発明はこのような問題点を解決し、走行時にお
いて安全性を確保することが可能な自動車の差動歯車装
置を備えた駆動軸における車輪の片側空転の防止装置を
提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明は、駆動車輪の空転を識
別するためのセンサユニットと、このセンサユニットに
接続された電子処理・制御ユニットと、駆動装置におけ
る回転部分を制動または停止させることができるととも
に、電気回路による電気的な制御を受けるように構成さ
れた設定要素とを備えた装置において、制御ラインある
いは電気回路の中に、Ｒ械的に作動されるスイッチが設
けられ、このスイッチはエンジン用変速機のポジション
に応じて作動するように構成され、またこのスイッチは
、高速側の変速ギヤまたは走行段の設定が行われるとき
に開状態となるように動作すべく構成されているように
したものである。

作用 すなわち上記構成によれば、本装置は駆動車輪の空転を
識別するためのセンサユニットと、このセンサユニット
に接続された電子処理・制御ユニットとを含んでいる。

この処理・制御ユニットに設定要素が接続されており、
この設定要素によって、駆動装置の回転部分の制動ある
いはロックを行うことができる。この回転部分は、空転
する車輪か、あるいは差動装置の中の回転部分のいずれ
かであってよい６重要なのは横方向の固定の効果が駆動
車輪に現れることである。設定要素は、電気ｆｆ１ｌＪ
御ラインを通じて、設定要素の回路中で処理・制御ユニ
ットと連結される。

本発明によれば、この制御ラインあるいは設定要素の回
路の中に、機械的に作動できるスイッチが配置されてい
る。このスイッチはエンジン用変速機のポジションに応
じて作動することができ、また高速側の変速ギヤまたは
走行段の設定が行われている時は開いている。

したがってＩｆ的に作動したスイッチを通じて、機械的
安全性と機械的冗長性とが設定要素の直前で作られる。

このため、高速側の変速ギヤおよび走行段によってのみ
達せられる問題のある高速度の場合に、横方向の固定の
効果が制御ラインを通じて活性化されることは有り得な
い、この機械的安全性は、いかなる場合も、すなわちた
とえ誤動作によって電子Ｒ構中で設定要素に制御パルス
が発せられても、働くのである。したがって、予期しな
い片側車輪の制動による高遠度での制御不能な走行状態
は生じえず、装置の安全性は全体として高まる０本発明
によるｉ械的安全装置は特に、電子装置中に設けられた
安全回路と冗長装置とが誤った動作を行う場合にも機能
する。

いま−度明確に指摘しておくが、車両において片側の車
輪を制動する可能性を作ることは、著しくリスクのある
安全工学上の問題であるが、本発明により、この問題に
対処するためにきわめて簡単でしかも著しく有効な解決
策が見出された。

本発明によれば、スイッチが第１段の変速Ｎ’　Ｍ−ま
たは第１段の走行セレクタが設定されたときに閉じ、そ
の他すべての段では開くようにすることができる。これ
によって、片側車輪の制動あるいはおよそ故障時のその
他の固定効果が、第１段のきわめて僅かな速度の場合に
しか行われないことが確実になる。第１段では、あまり
にも危険な制御不能の走行状態は、まだ生じることが有
り得ない。

本発明によれば、手動操作できる変速機を使用した場合
に、スイッチを直接、変３１！１１における調整可能な
部分を通じて作動するのが有利であり、これによって確
実な作動が確保される。

本発明によれば、油圧変換器を備えた自動変速機を使用
する場合に、安全スイッチを油圧領域の少なくとも一つ
の圧力スイッチによって実現することが提案される。公
知のとおり自動変速装置で設定された変速段は、一定の
油圧領域において一定の圧力が支配していることによっ
て識別できる。

このような一定の圧力を通じて、たとえば入れられた第
１走行段が識別でき、これにより圧力スイッチを作動さ
せることができる。自動変速機の別の仕様では、ある油
圧領域において一定の圧力が現われ、別の油圧領域では
圧力が構成されないことによって、入れられた第１走行
段が識別される。

このような状態も各領域の二つの圧力スイッチによって
簡単に検知することができ、しかも安全スイッチは、こ
れら圧力スイッチの前後における接続により、たとえば
オープナ−とクローザ−によって実現することができる
。

比較的高級な自動車では、アンチスキッドシステムの装
備がますます標準化している。あるアンチスキッドシス
テムの場合、センサと処理・制御ユニットとがあり、こ
れらによって一つまたは複数の車輪のロックが他の車輪
との比較によって識別される０本来的に存在するこれら
のユニットは、駆動車輪の片側の空転あるいは走行運転
中のスリップを調査するために、これらユニットを僅か
に修正するだけで使用することができる。したがって本
発明による装置をアンチスキッドシステムと組み合わせ
て構成し、かつできる限りこれに統合することが提案さ
れる。

本発明によれば、装置がディスク作動式の固定装置を差
動ロック装置として含むようにすることができる。この
固定装置は、設定要素、たとえば電磁石または電気モー
タによって作動する０本発明によるスイッチであって、
設定要素のための制御ライン中に設けられるとともに、
変速段に依存して制御されるものにより、作動装置のロ
ックは、いざという時、たとえば第１変ｉ段に対応する
僅かな走行速度でフロント駆動でもまだ問題のある危険
な走行状態が現れることの有り得ない場合においても、
動作することができる。

本発明の装置は、横方向の固定機能により制動動作を行
う。このため設定要素として駆動車輪に対応して電磁弁
が設けられており、これら電磁弁はそれぞれ制動管に配
置されて圧力源に連結されている９片側の車輪が空転す
る場合に、制御電子回路を通じて制御パルスが所定の電
磁弁へと発せられ、これによって電磁弁は主制動シリン
ダへの制動管を閉鎖し、かつ圧力源から伝達される圧力
をブレーキへ伝達する。電磁弁への制御ラインすなわち
設定要素回路の中に、本発明によるスイッチを取付ける
ときに、安全上重要な横方向の固定ｔ１１能は、低い速
度の場合たとえば第１走行段の場合にしか現れない。こ
の場合に車両は誤動作の場合も、あまり危険な反応は示
さない。

特に好ましい実施例は次のようにして得られる。

すなわち第１走行段での制動動作機構と本発明による機
械的に作動できるスイッチとを備えた横方向の固定機能
についての上記の実施例は、スリップｇ’ｉｕｉ能を付
加することができる。スリップの調整は、スリップ時に
迅速にエンジンの過剰モーメントを除去する急速スロッ
トルバルブを制御することによって行われる。すでに述
べたように、このようなスリップ；Ａ整は、そこに使用
される原理にもとづき、安全工学的に問題がない。この
ようなスリップ調整を用いては実現できないスタート時
の補助は、上述の電磁弁を用いた制動動作によって実現
されるが、しかしこの動作は高速度時においては確実に
防止される。

実施例 第１図において、ブレーキペダル２を皓えた主制動シリ
ンダ１が示されており、このシリング１からの２本の油
圧制動管３．４が、車両の対角線制動システムに用いら
れる。制動管３は、後部左車輪の制動シリンダへの制動
管５と、ｎｉｉ部右部幅車輪動シリンダへの制動管６と
に分岐している。

これに対応して制動管４は、後部右車輪の制動シリンダ
への制動管７と、前部左車輪の制動シリンダへの制動管
８とに分岐している。

この場合問題となるのは前輪ｂｙ動の車両であるため、
不利なスタート吠況では、前布かあるいは前部のいずれ
かのｉＩｉ愉が差動装置のために空転することがある。

差動装置のこの望ましくない作用が排除されるように横
方向の固定機能が実現するために、空転する車輪を制動
することができる。

このために駆動される前輪への制動管６．８に、それぞ
れ設定要素としての電磁弁９．１０が配置されている。

これらの電磁弁９．１０は図示の状態では作動しておら
ず、単に制動管６．８のための妨げのない通路を形成し
ているにすぎない、この状態でペダル２に対する運転者
の制動力は、制動配分に応じて通常すべての４つの制動
シリンダに働く。

弁９．１０のいずれか一方を制御する場合は、制御され
る弁が主制動シリンダへの制動管を閉じ、別の油圧管１
１．１２への経路を開く、油圧管１１．１２は圧力源１
３と連通している。この圧力源１３は、たとえばアンチ
スキッドシステムの場合は、そのシステムに本来的に存
在し、これを本発明のためにも用いることができる。

弁９または１０の一つを切り換えると、自動的に圧力源
１３からの圧力が所定の制動シリンダへと導かれ、対応
する車輪が自動的に制動される。これによって別の駆動
車輪をスタートさせるためにトルクを加えることができ
る。

弁９．１０は電磁石１４．１５によってそれぞれ制御さ
れる。点１６に略図でバッテリ接続部（＋）が示されて
おり、ここから電線がいわゆる弁リレー１７へ通じてい
る。この弁リレー１７は、アンチスキッドシステムの電
子部１８によって、導線１９を通じて制御される。運転
中に弁リレー１７は常に制御され、そのスイッチ２０は
運転中は絶えず閉じられている。

電子部１８がそれ自体で欠陥を識別する場合に限り、弁
リレー１７は制御され、無電流となり、スイッチ２０が
開く。

アンチスキッドシステムの中に本来的に存在するセンサ
と、車輪のロックおよびスリップ状態の識別のための比
較・制御ユニットとに加え、本装置は横方向の固定機能
をもつスターｌ−補助としての制動動作のために、アン
チスキッドシステムに統合される。すなわち弁リレー１
７に関する具木的な仕様のために、電気制御系もアンチ
スキヅドシステムの公知の４制御弁へと通じている。

弁リレー１７と直列に安全スイッチ２１が接続されてお
り、この安全スイッチ２１は、機械的に変速機の第１段
のギヤまたは自動変速器の第１走行段が入れられた時に
、閉じられる。その他ずべてのギヤ段と変速段とでは、
スイッチ２１は開く、その場合、電磁石１，１．１５へ
のリレー回路は常に遮断されている。ずなわち電磁弁９
，１０が活性化されていないことを識別することができ
る。

駆動される前輪の一方が空転する時は、その状態は電子
部１８によって調査され、略図に示した）・ランジスタ
回路２２または２３を通じて、電磁石１４まなは１５へ
の対応する回路は、安全スイッチ２１が閉じている場合
には閉じる。これによって対応する電磁弁９，１０が切
り換えられ、対応した車輪はスタート状況の改善のため
に制動される。この機能は、高い走行段に切り換えられ
て安全スイッチ２１が開くまで維持される。

発明の効果 以上述べたように本発明によると、エンジン用変速機の
ポジションに応じて作動するとともに、変速機が高速側
に設定変更されたときには開状態となるスイッチを設け
て、このスイッチにより制御系の電気回路を動作および
休止させるようにしたため、高速走行時に駆動軸に制動
力が働くことが確実に防止−される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の自動車の差動歯車装「を備
えた駆動軸における車輪の片側空転の防止装置の油圧お
よび電気回路の概略構成を示す図である。 ５．８・・・制動管、９，１０・・・電磁弁（設定要素
）、１１、１２・・・油圧管、１３・・・圧力源、１７
・・・弁リレー、１８・・・電子部（電子処理・制御ユ
ニット）、２０・・・スイッチ、２１・・・安全スイッ
チ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動車輪の空転を識別するためのセンサユニットと
   、このセンサユニットに接続された電子処理・制御ユニ
   ットと、駆動装置における回転部分を制動または停止さ
   せることができるとともに、電気回路による電気的な制
   御を受けるように構成された設定要素とを備えた装置で
   あって、制御ラインあるいは電気回路の中に、機械的に
   作動されるスイッチが設けられ、このスイッチはエンジ
   ン用変速機のポジションに応じて作動するように構成さ
   れ、またこのスイッチは、高速側の変速ギヤまたは走行
   段の設定が行われるときに開状態となるように動作すべ
   く構成されていることを特徴とする自動車の差動歯車装
   置を備えた駆動軸における車輪の片側空転の防止装置。 ２、スイッチは、第１段および場合によっては第２段の
   変速ギヤが設定されたとき、または第１段および場合に
   よっては第２段の走行セレクタが設定されたときに閉状
   態となり、かつ他のすべての段が設定されたときに開状
   態となるように構成されていることを特徴とする請求項
   １記載の自動車の差動歯車装置を備えた駆動軸における
   車輪の片側空転の防止装置。 ３、エンジン用変速機が手動操作できる変速機であり、
   かつスイッチが、変速機における一部のポジションに対
   応して、直接に機械的な調整経路を経て作動されるよう
   に構成されていることを特徴とする請求項１または２記
   載の自動車の差動歯車装置を備えた駆動軸における車輪
   の片側空転の防止装置。 ４、エンジン用変速機が油圧変換器を備えた自動変速機
   であり、かつスイッチが油圧領域における少なくとも一
   つの圧力スイッチにより構成されていることを特徴とす
   る請求項１または２記載の自動車の差動歯車装置を備え
   た駆動軸における車輪の片側空転の防止装置。 ５、センサユニットと処理・制御ユニットとがアンチス
   キッドシステムの回路に統合されていることを特徴とす
   る請求項１から４までのいずれか１項記載の自動車の差
   動歯車装置を備えた駆動軸における車輪の片側空転の防
   止装置。 ６、差動装置をロックするためのディスク作動式の固定
   装置を有し、この固定装置と設定要素とが連結されてい
   ることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項
   記載の自動車の差動歯車装置を備えた駆動軸における車
   輪の片側空転の防止装置。 ７、設定要素として少なくとも二つの制御可能な電磁弁
   を有し、これら電磁弁がそれぞれ駆動車輪の制動管路の
   中に設けられて圧力源に連結され、かつこれら電磁弁に
   よりそれぞれのブレーキシリンダと圧力源とを連通させ
   て、片側で空転する車輪を制動できるように構成されて
   いることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１
   項記載の自動車の差動歯車装置を備えた駆動軸における
   車輪の片側空転の防止装置。 ８、エンジンの過剰モーメントを迅速に除去するための
   迅速に動作するスロットルバルブ制御装置を有したスリ
   ップ調整装置を備えていることを特徴とする請求項７記
   載の自動車の差動歯車装置を備えた駆動軸における車輪
   の片側空転の防止装置。